OFDM(직교 주파수 분할 다중 방식)

직교(독립)하는 수많은 협대역 부 반송파에 디지털 정보를 나누어 싣고 이를 다중화해, 고속으로 전송하는 기술로 변조 및 다중화를 동시에 수행합니다. 

 

• OFDM의 기술(기능)

1. 다중 반송파 전송

OFDM 변조기 구성

- 비트 열을 각 부 반송파(Subcarrier)에 병렬로 나누어 각각을 변조시킨 후, 이를 다중화해 고속으로 전송합니다.

- 병렬로 전송하기 때문에 심벌 주기가 부 반송파의 수만큼 확장시킬 수 있어 *심벌 간 간섭(ISI)을 줄일 수 있습니다.

 

* ISI(심벌 간 간섭) : 이웃 심볼들과 겹치며 비트 에러를 유발하는 디지털 심벌 간 양호 간섭 현상

 

 

 

2. FDM + 직교

- 말 그대로 FDM 기술에 직교(Orthogonality)를 이용한 기술을 더한 것입니다.

OFDM 스펙트럼

- 스펙트럼을 중복하고 단, 조건은 부 반송파들 간에는 직교를 만족하도록 생성합니다.

- 반송파 간에 스펙트럼은 겹쳐져 있지만, 주파수 간격을 밀착시켜 배열할 수 있게 했고, 직교성 덕분에

*인접반송파간 간섭(ICI)이 발생하지 않습니다.

 

* ICI(반송파간 간섭) : 인접한 또는 동일한 채널/반송파 간에 발생되는 주파수 상호 간 간섭

 

OFDM 대역폭

- OFDM은 주파수 간격을 밀착시켜 배열하고 직교성 덕분에 대역폭이 훨씬 절약되므로 *주파수 선택적 페이딩이 확률이 급격히 줄게 됩니다.

- 즉, 대역폭을 덜 쓰면서 FDM의 효과를 모두 취할 수 있다는 것입니다.

 

* 주파수 선택적 페이딩 : 어떤 특정 주파수 대역에서 선택적으로 경로가 다른 2 이상의 전파가 상호 간섭하여, 신호, 위상, 진폭 등이 불규칙하게 변하는 현상

 

 

 

3. 보호 구간 CP(Cyclic Prefix)

• 전파의 중복 수신

-> 같은 부 반송파를 사용하는 인접한 심벌 간 간섭(ISI)이 발생

 

• 주파수 선택적 페이딩

-> 부분적인 직교성 손실을 입혀 인접한 부 반송파간 간섭(ICI)이 발생

 

- OFDM은 부 반송파 간의 직교성이 깨지면 성능이 저하됩니다. 이런 취약점을 보안, 유지한 것이 바로 

보호 구간(CP)입니다.

CP는 한 심벌에서 뒤의 일정 부분을 복사해 심벌의 앞부분에 붙이는 개념입니다.

보호 구간(CP)

- 보호 구간(CP)을 삽입하면 다중 경로 채널에서 지연 확산에 의한 간섭을 제거합니다.

- CP를 쓰면 직교성을 유지해줍니다. 중간에 뚝 끊어지는 현상이 없어지는데, 이렇게 되면 주파 수축에서 매끈해지고       반대로 시간 축에서는 사이드 밴드가 작아지게 됩니다.